拖拉机无级变速传动系效率试验方法

ICS65.060.10

CCST61

团体标准

T/CAAMMXXXX—2024/T/NJ1453—2024

拖拉机无级变速传动系效率试验方法

TestMethodForEfficiencyOfTractorContinuouslyVariable

TransmissionSystem

（报批稿）

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中国农业机械工业协会

中国农业机械学会发布

T/CAAMMXXXX—202X/T/NJ1453—202X

拖拉机无级变速传动系效率试验方法

1范围

本文件规定了拖拉机无级变速传动系效率试验的试验项目、试验设备、试验前准备、传动效率试

验方法、动力输出轴传动效率的测量方法和试验报告。

本文件适用于拖拉机无级变速传动系的效率测量。

注：本文件中的试验方法是基于多区段机械液压式无级变速传动系来进行的。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GB/T2979—2017农业轮胎规格、尺寸、气压与负荷

GB/T3871.1—2006农业拖拉机试验规程第1部分：通用要求

GB/T6960.2—2007拖拉机术语第2部分：传动系

GB/T14039—2002液压传动油液固体颗粒污染等级代号

JB/T8299—1999拖拉机传动系效率的测定

T/NJ1162—2020/T/CAAMM84—2020拖拉机动力换档传动系试验方法

T/NJ1468—202X/T/CAAMMXXXX—202X无级变速拖拉机分类与术语

3术语和定义

GB/T6960.2—2007及T/NJ1468—202X/T/CAAMMXXXX—202X中界定的以及下列术语和定义适用于

本文件。

3.1

传动系transmissionsystem

将发动机的转速、转矩经转换与控制传至驱动轮和动力输出轴(带轮)的全套装置。

﹝来源：GB/T6960.2-2007，3.1﹞

3.2

机械液压无级变速mechanicalhydrauliccontinuouslyvariabletransmission

由液压调速机构和机械变速机构及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的

传动技术。

3.3

调速泵马达speedcontrolpumpmotor

通过调节变量泵排量来控制马达输出转速的液压元件总称。

3.4

1

T/CAAMMXXXX—202X/T/NJ1453—202X

恒转矩constanttorque

传动系输出轴转矩基本不变，输入功率随转速变化而变化。

3.5

恒功率constantpower

传动系输入功率基本不变，输出轴转矩随转速变化而变化。

3.6

转矩比torqueratio

输出轴转矩与输入轴转矩之比。

﹝来源：GB/T6960.2-2007，3.1.5﹞

3.7

传动效率transmissionefficiency

输出轴功率与输入轴功率之比。

﹝来源：GB/T6960.2-2007，3.1.6﹞

4试验项目

试验项目为以下内容：

——传动系传动效率；

——动力输出轴传动效率。

5试验设备

5.1设备组成单元及功能要求

5.1.1试验设备应包含驱动单元、加载单元、测量控制单元、自动换档装置（可选）、液压控制单元、

油液滤清单元。试验设备应包含恒转矩模式（输出转矩控制功能）和恒功率模式（输入转矩控制功能）。

5.1.2试验设备包含的各单元功能如下：

——驱动单元转速能够从0r/min至被试传动系匹配发动机最高转速范围内无级可调，驱动转矩

能够满足被试传动系的最大转矩。驱动单元同时包括转矩转速传感器；

——加载单元能够对被试传动系同时进行两驱工况和四驱工况测试。加载单元能够从0N·m至

被试传动系最大转矩范围内无级可调，同时能够提供被试传动系换档时的惯量。加载单元固

有惯量要小于整车换算到各加载端的惯量。加载单元同时包括转矩转速传感器；加载单元的

转矩传感器应直接测量被试传动系的各输出轴。

——测量控制单元包括：脉宽调制信号输出模块、数字信号输出模块、转速信号采集模块、转矩

信号采集模块、压力信号采集模块、温度信号采集模块、加速度信号采集模块、流量信号采

集模块。数据采集系统信号最大采样频率的最低值为100Hz，信号采样频率可调，同时保证

全部采样信号同步；

——自动换档装置能够满足对被试传动系机械档进行换档操作，能够满足被试传动系换档位置和

/或换档时间要求。被试传动系无机械换档手柄时，不需要该装置；

——液压控制单元能够提供被试传动系所需的系统压力、润滑压力、流量，同时能够通过润滑系

统控制润滑油温度；

——油液滤清单元能够对被试传动系润滑油进行循环滤清，滤清结果达到被试样品的设计油液清

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T/NJ1453—202X/T/CAAMMXXXX—202X

洁度等级。

5.2设备测量控制要求

5.2.1设备控制准确度应满足表1的要求。

表1设备控制准确度要求

输入转速输出转矩输出电压输出电流温度

±0.1%±0.5%±5%±5%±5℃

5.2.2测量仪器准确度应满足表2的要求。

表2被测量相应的测量仪器准确度要求

被测量转矩转速压力温度位移

测量仪器转矩传感器转速传感器压力传感器温度传感器位移传感器

测量仪器准确度±2%FS±2%FS±2%FS±3℃±2%FS

6试验前准备

6.1传动系要求

被测传动系应符合装配技术要求，按拖拉机使用说明书或有关技术文件灌注规定牌号的润滑油，

油面高度为正常油面高度的中值。试验时，油温按有关技术文件中规定的正常油温；如无文件规定，

则油温规定为85℃±5℃

6.2传动系静态清洗

无级变速传动系污染等级应达到GB/T14039—2002标准规定的-/17/14要求。

6.3传动系压力测试

无级变速传动系上所有测试压力满足设计要求。

6.4传动系无级调速测试

无级变速传动系满足无级调速升降功能要求。

6.5传动系磨合

无级变速传动系应按GB/T3871.1-2006的规定磨合。

7传动效率试验方法

7.1试验载荷

7.1.1按拖拉机前、后轮胎附着转矩和承载比例计算的驱动轮转矩TφF、TφR，见公式（1）和公式（2）。

T=(1−λ)mgrφ...................................(1)

φFF

T=λmgrφ......................................(2)

φRR

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TφF—按拖拉机最大使用质量计算的双前驱动轮附着转矩，单位为牛顿米（N·m）；

TφR—按拖拉机最大使用质量计算的双后驱动轮附着转矩，单位为牛顿米（N·m）；

λ—拖拉机后轮承重占拖拉机最大使用质量的分配系数；

m—拖拉机整机最大使用质量，单位为千克（kg）；

g—重力加速度，一般取9.8；

rF—前驱动轮动力半径，轮胎按名义尺寸乘以0.935，单位为米（m）；

rR—后驱动轮动力半径，轮胎按名义尺寸乘以0.935，单位为米（m）；

φ—附着系数，轮式拖拉机一般前轮取0.6、后轮取0.65，履带拖拉机取0.83。

轮胎半径按照GB/T2979—2017标准规定选取。

7.1.2按发动机标定转矩Tb和拖拉机前、后轮胎承载比例计算的驱动轮转矩TbF、TbR，见公式（3）

和公式（4）。

TbF=(1−λ)TbiFηF...................................(3)

TbR=λTbiRηR......................................(4)

TbF—按发动机标定转矩计算的双前驱动轮转矩，单位为牛顿米（N·m）；

TbR—按发动机标定转矩计算的双后驱动轮转矩，单位为牛顿米（N·m）；

λ—拖拉机后轮承重占拖拉机最大使用质量的分配系数；

T—发动机标定转矩，单位为牛顿米（N·m）；

b

iF—从发动机传至前驱动轮的传动比；

iR—从发动机传至后驱动轮的传动比；

ηF—从发动机传至前驱动轮的传动效率；

ηR—从发动机传至后驱动轮的传动效率。

7.1.3四轮驱动拖拉机传动系试验载荷

对于四驱工况档位，从按发动机标定转矩计算的驱动轮转矩（7.1.2）和按拖拉机轮胎的附着转

矩计算的驱动轮转矩（7.1.1）中，取较小值作为试验载荷，其中λ取0.7。

对于两驱工况档位，按发动机标定转矩计算的后驱动轮转矩（7.1.2公式（4））作为试验载荷，

其中λ取1。

7.1.4两轮（后轮）驱动拖拉机传动系试验载荷

对于受轮胎附着力限制的档位，按拖拉机轮胎的附着转矩计算的后驱动轮附着转矩（7.1.1公式

（2））作为试验载荷，其中λ取0.8。

对于不受轮胎附着力限制的档位，按发动机标定转矩计算的后驱动轮转矩（7.1.2公式（4））

作为试验载荷，其中λ取1，但试验载荷不能超过按拖拉机轮胎的附着转矩计算的后驱动轮附着转矩

7.2试验工况

7.2.1根据传动系设计速度区段，对四轮驱动拖拉机传动系，分恒转矩循环工况A，恒功率工况循环

工况B，恒功率工况循环工况C共三个循环工况进行测试试验，工况定义见表3；恒功率工况循环工

况B为15km/h以下四驱工况，恒功率工况循环工况C为15km/h以上两驱工况。

4

T/NJ1453—202X/T/CAAMMXXXX—202X

表3：传动系效率试验工况

序号工况名称工况定义

1恒转矩工况A四驱、受附着力限制

2恒功率工况B四驱、受发动机转矩限制

3恒功率工况C两驱、受发动机转矩限制

恒转矩循环工况A，传动系输出轴加载转矩为100%；

恒功率工况循环工况B，恒功率工况循环工况C，传动系输入功率（输入转矩）为100%；

试验载荷按照7.1规定的载荷；

倒档不做传动系传动效率测量。

7.3空转功率损失测定的试验方法

试验按照如下方法进行：

a）被测传动系不接入，在发动机标定转速和相应动力输出轴轴端为标准转速下，测量联接装置

的附加转矩；

b）接入被测传动系，传动系输入轴转速为被试传动系匹配发动机标定转速，调节CVT泵控制电

流，使传动系输出转速达到7.2.1设置的恒转矩工况A的效率测量的速度起始点，锁上差速锁，

动力输出轴在空挡和结合位置；然后调节CVT泵控制电流，使传动系输出轴转速从恒转矩工

况A的速度起始点匀速升至恒功率工况C的速度最高点，升速过程中实时记录空转转矩。

7.4主传动系传动效率测定的试验方法

试验按照如下方法进行：

a）使用恒转矩工况模式，传动系输入轴转速为被试传动系匹配发动机标定转速，调节CVT泵控

制电流，使传动系输出转速达到7.2.1设置的恒转矩工况A的效率测量的速度起始点，锁上差

速锁，动力输出轴在空挡和结合位置；然后传动系输出轴载荷加载至7.2.1中的设计载荷值

的100%；然后调节CVT泵控制电流，使传动系输出轴转速从恒转矩工况A的速度起始点匀速升

至恒转矩工况A的速度最高点，升速过程中实时记录输入、输出转速和转矩。然后传动系输

出轴载荷卸载至0，调节CVT泵控制电流使传动系输出轴转速降至恒转矩工况A的速度起始点，

然后使输入轴转速降速至0r/min；

b）使用恒功率工况模式，传动系输入轴转速为被试传动系匹配发动机标定转速，调节CVT泵控

制电流，使传动系输出转速达到7.2.1设置的恒功率工况B的速度起始点，锁上差速锁，动

力输出轴在空挡和结合位置；然后传动系输入轴载荷加载至7.2.1中的设计载荷值的100%；

然后调节CVT泵控制电流，使传动系输出轴转速从恒功率工况B的速度起始点匀速升至恒功

率工况B的速度最高点，升速过程中实时记录输入、输出转速和转矩。然后传动系输出轴载

荷卸载至0，调节CVT泵控制电流使传动系输出轴转速降至恒转矩工况A的速度起始点，然

后使输入轴转速降速至0r/min；

c）传动系四驱不接入，使用恒功率工况模式，传动系输入轴转速为被试传动系匹配发动机标定

转速，调节CVT泵控制电流，使传动系输出转速达到7.2.1设置的恒功率工况C的速度起始

点，锁上差速锁，动力输出轴在空挡和结合位置；然后传动系输入轴载荷加载至7.2.1中的

设计载荷值的100%；然后调节CVT泵控制电流，使传动系输出轴转速从恒功率工况C的速度

起始点匀速升至恒功率工况C的速度最高点，升速过程中实时记录输入、输出转速和转矩。

然后传动系输出轴载荷卸载至0，调节CVT泵控制电流使传动系输出